روش های اتصال ماژول های خورشیدی نحوه اتصال پنل های خورشیدی: نمودارها و توضیحات

پانل های خورشیدی یک راه بسیار سودآور برای مستقل شدن از عملکرد ضعیف شبکه برق عمومی هستند. علاوه بر این، انرژی الکتریکی که آنها ایجاد می کنند کاملا رایگان است.

ویژگی های اتصال

1. یک پنل خورشیدی
2. دستگاهی که شارژ را کنترل می کند.
3. باتری.
4. معکوس کننده.
5. شبکه برق در منزل

این مدار باید شامل فیوزهای اتصال کوتاه و یک لامپ باشد.، که سطح بار را نشان می دهد. فیوزها روی سیم هایی با بار مثبت در جلوی باتری، لامپ، اینورتر نصب می شوند.

لامپ و باتری ها به کنترل کننده شارژ متصل هستند.

این طرح وجود یک پنل خورشیدی یا چند مورد با همان بار را فراهم می کند.

چندین باتری با یک سیم به هم متصل می شوند که سطح مقطع آن همیشه بیشتر از 4 میلی متر مربع است. اگر قصد دارید چندین پنل خورشیدی را روی پشت بام خانه نصب کنید و برخی از آنها با زاویه متفاوتی کج شوند، در نمودار اتصال برای هر پنل یک کنترلر در نظر گرفته شده است.

تمرین نشان داده است:

• تک کریستالی ها قادر به تولید جریان برای 3 دهه یا حتی بیشتر هستند.
• پلی کریستال های ارزان تر تا 20 سال کار می کنند.
• پانل های انعطاف پذیر دارای عمر مفید 7-20 سال هستند. محصولات نسل اول کمترین "عمر" را دارند، محصولات نسل دوم بیشترین طول عمر را دارند. عیب اصلی تخریب سریع است. در طول 24 ماه اول کار، قدرت آنها 10-40٪ کاهش می یابد.

ماژول های مورد استفاده در ایستگاه های خورشیدی بزرگ توانستند به مدت 25 سال با همان قدرت کار کنند.ویژگی های ذکر شده در توضیحات 100٪ برآورده شده است. این نشان دهنده عدم وجود تخریب است. برخی از پانل ها خروجی را 10 درصد کاهش دادند. تولیدکنندگان کاهش 20 درصدی تولید را تضمین کردند.

صرف نظر از دوره استفاده، عناصر حساس به نور هرگز عملکرد خود را از دست نمی دهند. یعنی 50 سال می گذرد و می توانند همین مقدار برق تولید کنند. بدتر شدن تولید تحت تأثیر تخریب فیلم های محافظ قرار می گیرد که اجازه می دهد رطوبت به داخل پانل نفوذ کند و باعث خوردگی کلیه اتصالات شود. این منهای منجر به افزایش مقاومت، گرمایش بیش از حد و تخریب اتصالات می شود. باتری ها می توانند 2-15 سال کار کنند، الکترونیک قدرت - 5-20 سال.

سیستم های منبع تغذیه مستقل برای املاک حومه به شما امکان می دهد حتی به دور از ارتباطات متمرکز در راحتی زندگی کنید. اغلب، همراه با طرح‌های سنتی، از طرح‌های جایگزین بر اساس استفاده از انرژی خورشیدی استفاده می‌شود.

برای اینکه منظومه خورشیدی به درستی کار کند، یک نمودار اتصال پنل خورشیدی به خوبی طراحی شده مورد نیاز است. شما به مجموعه ای از تجهیزات باکیفیت نیاز دارید که بتوانند با مسئولیت های محول شده کنار بیایند.

ما به شما خواهیم گفت که چگونه قرار دادن اجزای مینی نیروگاه را به درستی برنامه ریزی کنید. نحوه انتخاب دستگاه های فنی برای مونتاژ سیستم و نحوه اتصال صحیح آنها را خواهید آموخت. با در نظر گرفتن توصیه های ما، می توانید یک نصب کارآمد بسازید.

بیایید به نحوه طراحی و عملکرد یک سیستم خورشیدی برای یک خانه روستایی نگاه کنیم. هدف اصلی آن تبدیل انرژی خورشیدی به برق 220 ولت است که منبع اصلی برق برای لوازم برقی خانگی است.

بخش های اصلی تشکیل دهنده SES:

1. باتری ها (پانل ها) که تشعشعات خورشیدی را به جریان ولتاژ مستقیم تبدیل می کنند.
2. کنترل کننده ای که شارژ باتری را تنظیم می کند.
3. بسته باتری.
4. اینورتر که ولتاژ باتری را به 220 ولت تبدیل می کند.

طراحی باتری به گونه ای طراحی شده است که به تجهیزات اجازه می دهد در شرایط آب و هوایی مختلف، در دمای -35ºС تا +80ºC کار کنند.

به نظر می رسد که مواردی که به درستی نصب شده اند در زمستان و تابستان با عملکرد یکسانی کار می کنند، اما تحت یک شرایط - در هوای صاف، زمانی که خورشید حداکثر مقدار گرما را می دهد. در شرایط ابری، راندمان کار به شدت کاهش می یابد.

راندمان نیروگاه های خورشیدی در عرض های جغرافیایی متوسط ​​بالاست، اما برای تامین برق کامل خانه های بزرگ کافی نیست. اغلب، یک سیستم خورشیدی به عنوان منبع اضافی یا پشتیبان برق در نظر گرفته می شود

وزن یک باتری 300 واتی 20 کیلوگرم است. بیشتر اوقات، پانل ها بر روی سقف، نما یا قفسه های مخصوص نصب شده در کنار خانه نصب می شوند. شرایط لازم: چرخش هواپیما به سمت خورشید و شیب بهینه (به طور متوسط ​​45 درجه نسبت به سطح زمین)، اطمینان از تابش عمودی اشعه خورشید.

در صورت امکان، یک ردیاب نصب کنید که حرکت خورشید را ردیابی می کند و موقعیت پانل ها را تنظیم می کند.

سطح بالای باتری ها توسط شیشه مقاوم در برابر ضربه محافظت می شود که می تواند به راحتی در برابر ضربه تگرگ یا برف سنگین مقاومت کند. با این حال، نظارت بر یکپارچگی پوشش ضروری است، در غیر این صورت ویفرهای سیلیکونی آسیب دیده (فوتوسل ها) از کار می افتند.

کنترلر چندین عملکرد را انجام می دهد. علاوه بر اصلی - تنظیم خودکار شارژ باتری، تامین انرژی از پانل های خورشیدی را تنظیم می کند و در نتیجه باتری را از تخلیه کامل محافظت می کند.

هنگامی که به طور کامل شارژ شود، کنترل به طور خودکار باتری را از سیستم جدا می کند. دستگاه های مدرن مجهز به یک صفحه کنترل با صفحه نمایش ولتاژ باتری هستند.

برای سیستم های خورشیدی خانگی، بهترین انتخاب باتری های ژله ای است که عمر مفیدی بدون وقفه بین 10-12 سال دارند. پس از 10 سال کار، ظرفیت آنها تقریبا 15-25٪ کاهش می یابد. اینها دستگاه هایی بدون نیاز به تعمیر و نگهداری و کاملاً ایمن هستند که مواد مضری را منتشر نمی کنند.

در زمستان یا هوای ابری، پانل ها نیز به کار خود ادامه می دهند (اگر به طور منظم از برف پاک شوند)، اما تولید انرژی 5-10 برابر کاهش می یابد.

شایان ذکر است که نیروگاه های خانگی قادر به سرویس یخچال دائمی، پمپ شناور به طور دوره ای، تلویزیون و سیستم روشنایی هستند. برای تامین انرژی برای عملکرد یک دیگ یا حتی یک اجاق مایکروویو، تجهیزات قدرتمندتر و بسیار گران‌تری مورد نیاز است.

ساده ترین نمودار یک نیروگاه خورشیدی، شامل اجزای اصلی. هر یک از آنها عملکرد خاص خود را انجام می دهند که بدون آن عملکرد SES غیرممکن است

راه حل های پیچیده تر دیگری نیز وجود دارد، اما این راه حل جهانی و محبوب ترین در زندگی روزمره است.

مراحل اتصال باتری به تجهیزات نیروگاه خورشیدی

اتصال به صورت مرحله ای و معمولاً به ترتیب زیر انجام می شود: ابتدا کنترلر به باتری وصل می شود، سپس کنترلر به پنل های خورشیدی وصل می شود، سپس باتری به اینورتر وصل می شود و در آخر سیم کشی به مصرف کنندگان انجام می شود. .

مرحله 1: اتصال به باتری

باتری ها مکان مشخصی را در شبکه اشغال می کنند. آنها مستقیماً به پنل های خورشیدی متصل نمی شوند، بلکه از طریق کنترل کننده ای که بارگیری/تخلیه آنها را تنظیم می کند. از طرف دیگر، بسته باتری به یک اینورتر متصل است که جریان را تبدیل می کند.

بنابراین، نمودار اتصال به باتری به صورت زیر است:

• ما باتری / کنترلر (سپس کنترلر / پانل های خورشیدی) را وصل می کنیم.
• باتری و اینورتر را وصل کنید

گزینه های دیگر اتصال ممکن است، اما این یکی بهینه است، زیرا باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می شود و در صورت لزوم، آن را به مصرف کنندگان منتقل می کند.

دو گزینه برای خرید باتری وجود دارد: به عنوان بخشی از یک نیروگاه خورشیدی که کاملاً آماده نصب است یا به طور جداگانه، با توجه به پارامترهای مشخص شده. یک کیت چینی ارزان قیمت بیش از 2000 روبل نیست

اگر یک باتری کافی نیست، چندین باتری با مشخصات یکسان خریداری کنید. آنها در یک مکان نصب شده و به صورت سری متصل می شوند.

برای سهولت استفاده و نگهداری، بلوک ها بر روی یک قفسه فلزی با پوشش پلیمری نصب می شوند.

بیایید نحوه اتصال باتری به کنترلر و اینورتر را بررسی کنیم.

گالری تصاویر

مرحله بعدی اتصال کنترلر به پنل های خورشیدی و بسته باتری به اینورتر است.

مرحله 2: اتصال به کنترلر

بیایید گزینه ای را در نظر بگیریم که اغلب در عمل توسط صاحبان خانه های کشور استفاده می شود. آنها تجهیزات ارزان قیمت ساخت چین را در یکی از سایت های اینترنتی سفارش می دهند.

یک کنترلر بودجه با حداقل تعداد تنظیمات، مجهز به سه جفت پایانه، قادر به سرویس یک بسته باتری خورشیدی 150 واتی. هزینه - 1300 روبل

اتصال به ترتیب زیر انجام می شود:

• ابتدا یک بسته باتری به کنترلر متصل می شود.این به عمد انجام می شود تا بررسی شود که چگونه دستگاه ولتاژ نامی شبکه را تشخیص می دهد (مقادیر استاندارد - 12 ولت، 24 ولت). هنگام اتصال به باتری، از اولین جفت پایانه استفاده کنید.
• سپس پنل های خورشیدی به طور مستقیم به هم متصل می شوند، با استفاده از سیم های عرضه شده با آنها، و کنترل کننده دارای یک جفت ترمینال دوم است.
• در نهایت تجهیزات روشنایی شب نصب شده است. I - این دقیقا همان چیزی است که جفت سوم پایانه برای آن است. به غیر از روشنایی کم ولتاژ که فقط پس از تاریک شدن هوا کار می کند و با باتری تغذیه می شود، دیگر تجهیزات قابل استفاده نیستند.

برای هر نوع اتصال، باید از قطبیت اطمینان حاصل کنید.

عدم رعایت پلاریته منجر به خرابی آنی کنترلر و همچنین خرابی قطعات پنل خورشیدی می شود.

نمودار اتصال کنترلر با سه جفت ترمینال. روشنایی شب (12 ولت) یک ویژگی اختیاری است، بنابراین برخی افراد به سادگی از آن استفاده نمی کنند. روشن شدن لامپ ها را می توان بر اساس زمان تنظیم کرد: برای کار در ساعات عصر یا صبح (+)

کنترلر و باتری به طور مداوم در تعامل هستند. به عنوان مثال، در زمان اوج بار، باتری به عنوان یک بافر عمل می کند که از کنترل کننده در برابر خرابی محافظت می کند.

این دو دستگاه مانند بقیه سیستم ها را نمی توان جداگانه در نظر گرفت. هنگام مونتاژ یک نیروگاه خورشیدی، باید هر دستگاه را در نظر داشته باشید، حتی اگر اتصال خاص مربوط به آن نباشد.

دستورالعمل های گام به گام برای اتصال پنل های خورشیدی به کنترلر

گالری تصاویر

پس از اتصال کنترلر به باتری و پنل ها، اینورتر و در صورت لزوم دستگاه های روشنایی فشار ضعیف را وصل می کنیم.

مرحله 3: اتصال به اینورتر

اگر وسایل خانه با برق 220 ولت کار می کنند، اینورتر باید در سیستم گنجانده شود. اما در مواردی که پنل های خورشیدی برای سیستم 12 ولت نصب می شود، استثناهایی وجود دارد که در این صورت نیازی به اینورتر نیست.

محل نصب اینورتر در سیستم نیروگاه خورشیدی بین واحد باتری و مصرف کنندگان انرژی یعنی لوازم خانگی، وسایل روشنایی و ... می باشد (+)

این دستگاه به همان روشی که بقیه منظومه شمسی خریداری می شود: به عنوان بخشی از کیت SES یا به طور جداگانه.

مراحل اتصال اینورتر به باتری:

گالری تصاویر

اگر قبلاً نیروگاه های خورشیدی نصب نکرده اید، توصیه می کنیم نه دستگاه های جداگانه، بلکه یک سیستم کامل را خریداری کنید.

مزیت یک سیستم آماده نصب این است که با پارامترهای تجهیزات مطابقت دارد (باتری هایی که به درستی برای برق انتخاب شده اند، تعداد مورد نیاز پانل های خورشیدی، مجموعه ای از سیم ها برای اتصال سریع).

منطقی است که دستگاه های سازگار از نظر ظرفیت، ولتاژ و توان در تبدیل انرژی خورشیدی و تامین برق خانه بسیار کارآمدتر باشند. در واقع، از «انرژی سبز» رایگان می توان برای تامین انرژی دستگاه های خانگی استفاده کرد.

نتیجه گیری و فیلم مفید در مورد موضوع

صاحبان مسکن های حومه شهر مدت هاست که از مزایای انرژی جایگزین قدردانی کرده اند و به طور فعال از نیروگاه های خورشیدی به عنوان منبع دائمی یا پشتیبان استفاده می کنند. توصیه های مفید از کاربران نیروگاه خورشیدی به شما کمک می کند تا سیستم خود را نصب کنید.

ویدیو شماره 1. دستورالعمل های گام به گام برای مونتاژ و اتصال:

ویدیو شماره 2. تجزیه و تحلیل اشتباهات رایج هنگام انتخاب و نصب تجهیزات:

ویدیو شماره 3. نمای کلی یکی از گزینه های نصب در خانه:

استفاده از انرژی جایگزین برای نیازهای بشریت واقعاً یک جهش بزرگ فناوری است. امروزه هر صاحب خانه می تواند به طور مستقل یک نیروگاه خورشیدی را که برق خانه را تامین می کند جمع آوری و وصل کند. با در نظر گرفتن مقرون به صرفه بودن و سازگاری با محیط زیست، این یک راه حل عملی و موثر است.

آیا می خواهید در مورد چگونگی مونتاژ یک نیروگاه خورشیدی کوچک با دستان خود به ما بگویید؟ آیا حقایق جالب یا اطلاعات مفیدی در مورد موضوع مقاله وجود دارد؟ لطفا نظرات خود را در بلوک زیر بنویسید، برداشت ها، نظرات و عکس های موضوعی خود را به اشتراک بگذارید.

3 گزینه برای اتصال پنل های خورشیدی به یکدیگر وجود دارد:

اتصال سریال

اتصال موازی

اتصال سری-موازی پنل های خورشیدی.

این مقاله فقط برای درک هر یک از آنها است.

گزینه های ممکن برای اتصال پنل های خورشیدی (پانل های خورشیدی)

3 گزینه برای اتصال پنل های خورشیدی به یکدیگر وجود دارد:

اتصال سریال؛

اتصال موازی؛

اتصال سری-موازی.

برای درک تفاوت آنها، بیایید به ویژگی های اصلی نگاه کنیم. پنل های خورشیدی:

ولتاژ نامی باتری خورشیدی معمولاً 12 ولت یا 24 ولت است.
. ولتاژ در اوج قدرت Vmp - ولتاژی که در آن باتری حداکثر توان را تولید می کند.
. ولتاژ مدار باز Voc - ولتاژ زمانی که بار وجود ندارد (مهم در هنگام انتخاب یک کنترل کننده شارژ).

حداکثر ولتاژ در سیستم Vdc - حداکثر تعداد باتری های ترکیب شده را تعیین می کند.
. Current Imp - جریان در حداکثر توان باتری.
. جریان Isc - جریان اتصال کوتاه، حداکثر جریان ممکن باتری.

قدرت یک باتری خورشیدی به عنوان حاصلضرب ولتاژ و جریان در نقطه حداکثر توان تعیین می شود - Vmp x Imp

بسته به اینکه کدام طرح اتصال پنل خورشیدی انتخاب شود، ویژگی های سیستم پنل خورشیدی مشخص می شود و کنترل کننده شارژ مناسب انتخاب می شود.

بیایید به هر نمودار اتصال نگاه کنیم:

1) اتصال سریال پنل های خورشیدی:

با این اتصال، قطب منفی باتری اول به قطب مثبت دوم، قطب منفی دوم به ترمینال سوم و ... متصل می شود.

وقتی چندین باتری به صورت سری وصل شوند، ولتاژ همه آنها افزایش می یابد. جریان سیستم برابر با جریان باتری با حداقل جریان خواهد بود. به همین دلیل، اتصال سری باتری ها با مقادیر جریان حداکثر توان متفاوت توصیه نمی شود، زیرا آنها با ظرفیت کامل کار نمی کنند.

بیایید به یک مثال نگاه کنیم:

ما 4 باتری تک کریستالی خورشیدی با مشخصات زیر داریم:

ولتاژ نامی: 12 ولت
. ولتاژ در حداکثر توان Vmp: 18.46 ولت
. ولتاژ مدار باز Voc: 22.48 ولت
. حداکثر ولتاژ در سیستم Vdc: 1000 ولت
. جریان در حداکثر نقطه قدرت Imp: 5.42A
. جریان اتصال کوتاه Isc: 5.65A

با اتصال 4 عدد از این باتری ها به صورت سری، ولتاژ خروجی نامی 12Vx4=48V بدست می آید. ولتاژ مدار باز = 22.48V x 4 = 89.92V و جریان در حداکثر نقطه قدرت 5.42A است. این سه پارامتر هنگام انتخاب کنترلر شارژ به ما محدودیت هایی می دهند.

2) اتصال موازی پنل های خورشیدی

در این حالت، باتری ها با استفاده از کانکتورهای مخصوص Y متصل می شوند. این کانکتورها دارای دو ورودی و یک خروجی هستند. پایانه های همان علامت به ورودی ها متصل می شوند.

با این اتصال ولتاژ خروجی هر باتری با یکدیگر برابر و برابر ولتاژ خروجی سیستم باتری خواهد بود. جریان تمام باتری ها اضافه می شود. این اتصال به شما امکان می دهد بدون افزایش ولتاژ جریان را از آنها افزایش دهید.

بیایید به مثال همان 4 باتری نگاه کنیم:

با اتصال موازی 4 باتری از این قبیل، ولتاژ خروجی اسمی 12 ولت به دست می آید. ولتاژ مدار باز 22.48 ولت باقی می ماند، اما جریان برابر با 5.42 A x 4 = 21.68A.

3) اتصال سری-موازی پنل های خورشیدی

آخرین نوع اتصال دو مورد قبلی را ترکیب می کند. با استفاده از این طرح اتصال باتری، می توانیم ولتاژ و جریان خروجی چندین باتری از سیستم را تنظیم کنیم که به ما امکان می دهد بهینه ترین حالت عملکرد را برای کل نیروگاه خورشیدی انتخاب کنیم.

در مورد چنین اتصالی، رشته هایی از باتری های متصل به صورت سری به صورت موازی ترکیب می شوند.

بیایید به مثال خود با 4 دسته برگردیم:

با اتصال 2 باتری به صورت سری و سپس ترکیب آنها با اتصال زنجیره ای از باتری ها به صورت موازی، به شکل زیر می رسیم. ولتاژ خروجی نامی برابر با مجموع دو باتری متصل به سری 12V x 2=24V، ولتاژ مدار باز 22.48V x 2=44.96V و جریان 5.42A x2=10.84A خواهد بود.

چنین اتصالی به شما امکان می دهد تا حد امکان در خرید یک کنترل کننده شارژ صرفه جویی کنید، زیرا مانند اتصال سری یا جریان های بالا مانند اتصال موازی، نیازی به مقاومت در برابر ولتاژ بالا نخواهد بود. به همین دلیل است که هنگام اتصال پانل ها به یکدیگر، باید برای تعادل بین جریان و ولتاژ تلاش کرد.

می توانید در مورد نحوه انتخاب کنترلر شارژ بخوانید

یا فقط می خواهید یک منبع تغذیه مستقل برای سایت سازماندهی کنید، اولین کاری که باید انجام دهید این است که یک نیروگاه مناسب را انتخاب کنید و اتصال آن را مشخص کنید. هر دو نکته اول و دوم می تواند سوالات زیادی را به خصوص برای مبتدیان برق ایجاد کند. برای اینکه خوانندگان "" بتوانند پنل ها را به یکدیگر متصل کرده و آنها را به شبکه خانگی متصل کنند، در ادامه به موثرترین طرح های اتصال پنل های خورشیدی به کنترل کننده، باتری و شبکه یک خانه روستایی خواهیم پرداخت!

بنابراین، اولین چیزی که باید در مورد آن ایده داشته باشید این است که کیت نیروگاه خورشیدی از چه چیزی تشکیل شده است. عناصر اصلی سیستم توسط دستگاه های زیر نشان داده می شوند:

1. باتری های خورشیدی یا همانطور که به آنها سلول های خورشیدی، پانل ها یا مبدل های فتوولتائیک نیز گفته می شود. آنها برای تبدیل نور خورشید به برق مورد نیاز هستند.
2. کنترلر پنل خورشیدی. شارژ و دشارژ باتری را کنترل می کند. انواع مختلفی وجود دارد - روشن/خاموش، PWM، MPPT. کنترل کننده ها به ترتیب افزایش پیچیدگی و کارایی الگوریتم های شارژ فهرست شده اند. MPPT - به شما این امکان را می دهد که با یافتن پارامترهای ولتاژ و جریان بهینه برای پمپاژ حداکثر توان ممکن به باتری ها، به کارایی بیشتری برسید. این بر اساس تجزیه و تحلیل حالت عملکرد فعلی و ویژگی های جریان-ولتاژ پانل خورشیدی رخ می دهد. وظیفه اصلی کنترلر نظارت بر شارژ باتری به منظور جلوگیری از شارژ بیش از حد یا تخلیه بیش از حد است. به عبارت ساده، زمانی که باتری به طور کامل شارژ یا دشارژ می شود، باتری از پنل یا بار جدا می شود.
3. باتری برای ذخیره برق تولید شده طراحی شده است.
4. اینورتر - ولتاژ 12 ولت را به 220 AC تبدیل می کند که برای کارکرد لوازم برقی خانگی، سیستم های روشنایی و لوازم خانگی ضروری است.

ما توجه شما را به این واقعیت جلب می کنیم که توصیه می شود فیوزها را بین همه دستگاه ها نصب کنید: کنترل کننده، اینورتر، بار و باتری، که در طول سیستم از سیستم محافظت می کند!

در ساده ترین شکل، نمودار اتصال پنل های خورشیدی به کنترلر، باتری، اینورتر و بار به صورت زیر است:

همانطور که می بینید، هیچ مشکل خاصی در اتصال وجود ندارد، نکته اصلی این است که قطبیت را رعایت کنید و همه شاخه ها را به اتصال دهنده های صحیح کنترلر متصل کنید. در این نسخه اشتباه گرفتن چیزی بسیار دشوار است. اما اگر تصمیم دارید از برق خورشیدی به طور همزمان با یک شبکه ثابت استفاده کنید، نمودار اتصال پنل های خورشیدی به شبکه برق در خانه باید به شکل زیر باشد:

در اینجا باید توضیح دهیم: بار رزرو شده یک دیگ بخار و به عنوان مثال یک یخچال است. غیر زائد - لوازم خانگی، چراغ های خانه و غیره. هرچه ظرفیت باتری بیشتر باشد، وسایل برقی اضافی می توانند در حالت مستقل کار کنند!

ما نمودار اتصال پنل های خورشیدی به شبکه AC را کشف کردیم. اکنون باید یک بخش به همان اندازه مهم را در نظر بگیریم - اتصال صحیح پانل ها به یکدیگر.

اگر یک پنل خورشیدی آماده دارید، پس باید ولتاژ خروجی آن را پیدا کنید و آن را به کنترلر وصل کنید، اما آنها 12 و 24 ولت و 12/24 ولت هستند. اگر پنل خورشیدی شما برای کار با باتری ها و کنترلرهای 12 ولت طراحی شده است، باید آنها را مستقیماً وصل کنید. گاهی اوقات لازم است باتری ها را به صورت سری وصل کنید تا ولتاژ مناسب را بدست آورید. بنابراین، سه روش اصلی اتصال را در نظر خواهیم گرفت. همان توصیه ها برای مونتاژ باتری خورشیدی با دستان خود از سلول های جداگانه.

ما موضوع خود را در مورد ساخت نیروگاه خورشیدی خانگی ادامه می دهیم. با مطالعه مقالات قبلی ما می توانید با اطلاعات کلی در مورد اصول محاسبه پنل های خورشیدی و همچنین سیستم های منبع تغذیه مستقل آشنا شوید. امروز در مورد ویژگی های پانل های خورشیدی خود ساخت، ترتیب اتصال مبدل های الکتریکی و وسایل حفاظتی که باید در کیت نیروگاه خورشیدی گنجانده شوند صحبت خواهیم کرد.

تولید ماژول های فتوولتائیک

یک ماژول (پانل) فتوولتائیک استاندارد از سه عنصر اصلی تشکیل شده است.

1. بدنه پنل.
2. قاب.
3. سلول های فتوولتائیک

ساده ترین عنصر طراحی یک ماژول خورشیدی، محفظه آن است. به عنوان یک قاعده، سمت جلوی آن یک ورق شیشه ای معمولی است که ابعاد آن با تعداد سلول های خورشیدی مطابقت دارد.

آدورونکین کاربر FORUMHOUSE

شیشه ای که من استفاده کردم شیشه پنجره معمولی بود - 3 میلی متر (ارزان ترین). من آزمایشی انجام دادم: شیشه عملکرد ماژول را اندکی کاهش می دهد، بنابراین استفاده از شیشه سکوریت شده یا روکش شده چندان فایده ای نمی بینم.

شیشه پنجره اغلب برای ساخت محفظه محافظ برای پانل های خورشیدی استفاده می شود. اگر به استحکام این ماده شک دارید، می توانید از شیشه سکوریت یا معمولی، اما ضخیم تر (5...6 میلی متر) استفاده کنید. در این مورد، شکی نیست که عناصر فتوولتائیک به طور قابل اعتمادی از بلایای طبیعی مخرب (مثلاً از تگرگ) محافظت می شوند.

قسمت پشتی کیس می تواند از مواد مقاوم در برابر رطوبت ساخته شود که از ورود گرد و غبار و رطوبت به سلول های خورشیدی محافظت می کند. این می تواند یک ورق فلزی باشد که با پرچ و سیلیکون به صورت هرمتیک به قاب وصل شده باشد یا دوباره شیشه معمولی باشد.

در عین حال برخی از صنعتگران از وجود دیوار پشتی روی بدنه یک پنل خورشیدی خانگی استقبال نمی کنند.

آدورونکین

پشت باتری باز است (برای خنک شدن بهتر)، اما با لاک اکریلیک مخلوط با یک درزگیر شفاف پوشیده شده است.

با توجه به اینکه وقتی پانل ها گرم می شوند، قدرت آنها به طور قابل توجهی کاهش می یابد، چنین راه حلی موجه به نظر می رسد. پس از همه، خنک کننده موثر عناصر نیمه هادی و در عین حال آب بندی با کیفیت بالا سلول های خورشیدی را فراهم می کند. همه با هم برای افزایش طول عمر پنل های خورشیدی تضمین شده است.

قاب

قاب های پانل های خورشیدی خانگی اغلب از زوایای آلومینیومی استاندارد ساخته می شوند. بهتر است از آلومینیوم روکش شده - آنودایز شده یا رنگ شده استفاده کنید. اگر وسوسه می شوید که یک قاب از چوب یا پلاستیک بسازید، برای این واقعیت آماده باشید که پس از چند سال ممکن است محصول تحت تأثیر عوامل آب و هوایی خشک شود یا حتی از بین برود (به استثنای پلاستیک پنجره).

BOB691774 کاربر FORUMHOUSE

من از جایی که پنجره ها ساخته شده خرید می کنم. قیمت - 80 روبل. در هر متر پروفیل کاملا آماده کار است فقط باید آن را در 45 درجه برش دهید و زیر حرارت گوشه ها را بچسبانید.

بیایید ساده ترین گزینه پانل را در نظر بگیریم: پانل با قاب آلومینیومی.

قطعات قاب آلومینیومی به راحتی با پیچ و مهره یا پیچ های خودکشی به هم بسته می شوند.

پس از آن، بدنه شیشه ای را می توان بدون تلاش زیاد به گوشه آلومینیومی چسباند. تنها چیزی که برای این کار نیاز دارید، درزگیر سیلیکونی معمولی است.

آدورونکین

من درزگیر سیلیکونی گرفتم - جهانی. 1 لوله کافی است. بهتر است از درزگیر شفاف استفاده کنید. ایمنی شیمیایی سیلانت در رابطه با سلول های فتوولتائیک با عملکرد سالانه باتری تایید شد.

نتیجه یک جعبه کم عمق با کف شیشه ای خواهد بود که سلول های فتوولتائیک متعاقباً به آن چسبانده می شوند.

هنگام تعیین اندازه محفظه و قاب، باید نیاز به شکاف بین سلول های فتوولتائیک مجاور را در نظر گرفت که برابر با 2...5 میلی متر است.

لحیم کاری سلول های خورشیدی

بحرانی ترین مرحله در مونتاژ ماژول های خورشیدی، لحیم کاری سلول های فتوولتائیک است. سلول های خورشیدی از مواد بسیار شکننده ساخته شده اند، بنابراین نیاز به جابجایی مناسب دارند. افرادی که قبلاً با آنها سروکار داشته اند، از این پس، هنگام خرید سلول های خورشیدی، سلول هایی را با مقدار ذخیره مشخصی (10 تا 15٪) سفارش می دهند. به عنوان مثال، برای ساخت یک پانل طراحی شده برای 36 عنصر، آنها 39 - 42 سلول را خریداری می کنند.

شینه های نازک برای لحیم کاری سلول های خورشیدی، شینه های ضخیم تر (که با کمک آنها ردیف های مجاور پانل ها با یکدیگر ترکیب می شوند) و سلول های خورشیدی بهتر است از همان فروشنده خریداری شوند. این باعث صرفه جویی در زمان جستجو برای عناصر مناسب می شود و تضمین های خاصی برای سازگاری آنها ارائه می دهد.

لحیم کاری عناصر در صورت اتصال سریال آنها طبق طرح زیر انجام می شود.

تماس منفی (جلو) سلول خورشیدی به تماس مثبت (پشت) سلول بعدی و غیره لحیم می شود.

این همان چیزی است که پانل تمام شده به نظر می رسد.

برای کار به ابزار و مواد زیر نیاز دارید:

• آهن لحیم کاری قدرتمند 40-60 وات (حداقل).
• فلاکس (نشانگر شار) باید خنثی باشد (در غیر این صورت تماس های لحیم شده به سرعت اکسید می شوند).
• لاستیک با عرض های مختلف.
• دستکش لاستیکی - برای جلوگیری از لکه دار شدن سلول های خورشیدی (به ویژه قسمت جلویی آنها).

به قلع هم نیاز داریم. این در صورتی است که شینه به خوبی به کنتاکت ها لحیم شده باشد. سلول هایی که با آنها کار می شود روی یک سطح سخت و صاف قرار دارند. این می تواند یک تخته یا شیشه باشد. برای جلوگیری از لغزش سلول ها روی سطح کار میز، می توان آنها را با استفاده از قطعات نوار الکتریکی که در اطراف محیط المنت چسبانده شده است، ثابت کرد. روی خود سلول (مخصوصا قسمت جلویی آن) نباید نوار برق بچسبانید. انتهای آزاد ساقه باید با استفاده از نوار دو طرفه به میز وصل شود.

لحیم کاری عناصر و مونتاژ پانل ها به ترتیب زیر انجام می شود: اول از همه، شیار تماس صفحه در تمام طول آن با شار پوشش داده می شود. سپس شینه تخت در شیار قرار می گیرد و در تمام عرض آن (در قطب منفی المنت) به تماس صفحه لحیم می شود.

یا در سه نقطه (معمولاً در قطب مثبت عنصر).

تعداد نقاط لحیم کاری به طراحی المان بستگی دارد.

کنتاکت ها یک به یک به تمام سلول های خورشیدی لحیم می شوند. لحیم کاری اضافی فقط در مواردی استفاده می شود که بار اول نمی توان میله را به طور قابل اعتماد به صفحه لحیم کرد.

اول از همه، کنتاکت ها به سمت جلو (منفی) هر سلول لحیم می شوند، که روی بدنه شیشه ای پانل قرار می گیرد.

لاستیک به اندازه مورد نیاز از قبل آماده شده است. طول آن باید با عرض 2 صفحه مجاور مطابقت داشته باشد.

صفحات با تماس های لحیم کاری شده به صورت رو به پایین روی بدنه شیشه ای پانل قرار می گیرند. پس از این، می توان آنها را با توجه به قطبیت به یکدیگر لحیم کرد ("-" هر سلول به "+" سلول مجاور و غیره لحیم می شود).

برای راحت تر قرار دادن عناصر روی بدنه شیشه ای پانل، می توان سطح آن را از قبل علامت گذاری کرد.

Sliderrr کاربر FORUMHOUSE

با نمد مشکی محل سلول ها را روی شیشه مشخص کردم. سلول ها را در جای خود قرار دادم و آنها را با سر، مهره و پیچ و مهره محکم کردم.

آجیل، کلید و سایر اشیاء فلزی در این مورد به عنوان محموله استفاده می شد. همچنین می توانید سلول ها را با استفاده از سیلیکون شفاف که در گوشه های هر عنصر روی شیشه اعمال می شود، ثابت کنید.

هنگام اتصال ردیف های مجاور سلول های فتوولتائیک، باید از لحیم کاری اضافی استفاده شود. این باعث افزایش قابلیت اطمینان لحیم کاری در محل اتصال هادی ها با عرض های مختلف می شود.

هنگامی که تمام سلول ها به هم لحیم می شوند و هادی ها از طریق قاب آلومینیومی پانل بیرون می آیند، می توانید شروع به پر کردن سلول های خورشیدی کنید.

برای انجام این کار، درزهای بین عناصر مجاور با درزگیر سیلیکونی پر می شود.

Sliderrr

شکاف های بین پانل ها را با سیلیکون پر کردم (برای اطمینان از زیبایی درز و تماس خوب سیلیکون با شیشه، آن را کمی صاف کردم و نازل سرنگ را قطع کردم). وقتی خشک شد، محیط هر پانل را دوباره روکش کردم. پس از خشک شدن درزگیر، سلول ها را دو بار با لاک قایق بادبانی پوشاندم. در آینده لاک عایق را امتحان خواهم کرد.

کاربر میروشاو به جای لاک از سیلیکون سفید برای پرکردن سلول ها استفاده می کند که با استفاده از کاردک آن را به صورت لایه ای نازک روی سطح می کشد. نتیجه کاملا رضایت بخش است.

قبل از مونتاژ نهایی، توصیه می شود هر عنصر را برای قدرت تولید شده آزمایش کنید. این را می توان با استفاده از یک مولتی متر انجام داد. اگر تفاوت قابل توجهی بین جریان و ولتاژی که هر سلول تولید می کند وجود ندارد، می توانید با خیال راحت آنها را در ماژول فتوولتائیک قرار دهید.

نصب دیودهای شاتکی

در طراحی پنل های خورشیدی اغلب از عناصری استفاده می شود که قبلاً به آنها اشاره نکرده ایم. اینها دیودهای شاتکی هستند.

آنها به دو دلیل نصب می شوند.

در مرحله اول، دیودهای شنت نصب می شوند تا در هوای تاریک یا ابری، پنل های خورشیدی باتری موجود در نیروگاه خورشیدی را تخلیه نکنند.

الکس مپ کاربر FORUMHOUSE

در صورت اتصال مستقیم پنل های خورشیدی به باتری در شب، ولتاژ روی پنل ها افت می کند و گرم می شوند. بنابراین، یک دیود شاتکی به مدار یک کنترل کننده خورشیدی اولیه که 10 سال پیش توسعه یافته بود (محافظت در برابر تخلیه باتری یک شبه) وارد شد.

اگر یک کنترلر مدرن به پنل های خورشیدی متصل شود، نیازی به محافظت در برابر تخلیه شبانه نیست. یک کنترل کننده کار، بدون کمک دستگاه های اضافی، به موقع منبع تغذیه را از باتری قطع می کند.

ثانیاً، اگر ماژول خورشیدی توسط سایه یک ساختمان مجاور (یا جسم عظیم دیگر) پوشانده شود، قدرت این عنصر کاهش می یابد. پیامدهای کاهش توان به شرح زیر است: در رابطه با پانل های باقی مانده که به صورت سری به المنت سایه دار متصل می شوند، عنصر سایه دار از منبع جریان به یک بار مقاومتی تبدیل می شود. مقاومت ماژول سایه دار به شدت افزایش می یابد و دمای آن به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

کاهش قابل توجه نیرو بی ضررترین چیزی است که می تواند از سایه جزئی یک باتری خورشیدی متصل به سری حاصل شود. پس از همه، در نهایت ماژول سایه دار بیش از حد گرم می شود و از کار می افتد. این پدیده "اثر نقطه داغ" نامیده می شود.

برای جلوگیری از این اثر، یک دیود شاتکی به موازات هر ماژول متصل به صورت سری (یا یک ردیف سری از سلول های خورشیدی) نصب می شود. دیود به برق اجازه می دهد تا پانل سایه دار را دور بزند. در این صورت ولتاژ تولید شده کاهش می یابد، اما از افت شدید جریان جلوگیری می شود.

الکس مپ

جریان زیاد از پنل های باقیمانده مدار که روشن می شوند قطع نمی شود بلکه از طریق دیودها قسمت های سایه دار پانل ها را دور می زند. ولتاژ نهایی کمی پایین تر خواهد بود، اما این برای کنترل کننده مهم نیست. اگر پانل ها دیودهای داخلی نداشتند، با کوچکترین سایه حتی یک قطعه 1 پانل، کل زنجیره به طور کامل تولید جریان را متوقف می کرد.

به عبارت دیگر تلفات توان متناسب با سطح سایه خواهد بود.

دیودها را می توان به موازات کل ماژول یا موازی با ردیف های جداگانه آن نصب کرد.

در اینجا نموداری وجود دارد که در آن هر ردیف از سلول های نصب شده در یک ماژول دارای دیود خاص خود است. در عمل، ماژول اغلب به 2 قسمت مساوی تقسیم می شود.

HouseR کاربر FORUMHOUSE

به طور معمول، برای یک پانل چهار ردیف، یک نقطه میانی نمایش داده می شود، یعنی سلول ها به نصف پل می شوند. دیودها در جعبه ترمینال قرار می گیرند.

در هر صورت، همه ماژول های پنل خورشیدی باید به گونه ای قرار گیرند که نور به طور یکنواخت به آنها برخورد کند. در این صورت نیازی به حل مشکل جابجایی تک تک ماژول ها یا حتی سلول ها نخواهید بود.

برای راحتی، جعبه های ترمینال در قسمت پشتی پنل های خورشیدی قرار دارند.

اگر چندین گروه از پانل های متصل به سری به طور موازی به کنترل کننده متصل شوند، در این حالت هر زنجیره سریال از طریق یک دیود ایزوله به مدار مشترک متصل می شود. این به شما امکان می دهد از تلفات ناشی از عدم تطابق زنجیره های سریال فردی جلوگیری کنید و علاوه بر این از باتری در برابر تخلیه در شب محافظت کنید (اگر به طور ناگهانی کنترلر از کار بیفتد).

دیودها بر اساس دو پارامتر اصلی انتخاب می شوند: حداکثر جریانی که در جهت جلو (جریان رو به جلو) جریان می یابد و ولتاژ معکوس. حداکثر ولتاژ جریان معکوس (Urev.max.) نباید منجر به خرابی دیود شود. در این مورد، ویژگی های عملکرد دیود باید کمی از امتیاز پانل (حدود 1.3 - 1.5 برابر) فراتر رود.

اما اینجا یک ترفند وجود دارد.

Max94 کاربر FORUMHOUSE

هیچ Schottky معمولی برای ولتاژ بالا وجود ندارد. اینها فقط قطب هایی با افت جریان مستقیم هستند. پس بهتره از Urev معمولی بگیری. حداکثر ≈ 30 ... 100 ولت.

نصب پانل ها

چگونه پانل ها را به درستی سوار کنیم و کجا نصب کنیم؟ پاسخ به این سوالات به طراحی سیستم های امنیتی و توانایی های صاحب آنها بستگی دارد. تنها چیزی که همه بدون استثنا باید از آن مراقبت کنند حفظ زاویه شیب است. برای هر منطقه این زاویه متفاوت خواهد بود و مستقیماً به عرض جغرافیایی منطقه بستگی دارد.

به طور متوسط، در زمستان زاویه شیب باید 10 درجه ... 15 درجه بالاتر از مقدار بهینه باشد، در تابستان - به همان میزان - کمتر. در بخش FORUMHOUSE قابل مشاهده است.

مقطع هادی

مطابق با اصول مهندسی برق، سطح مقطع هادی بسیار کوچک می تواند منجر به گرمای بیش از حد و حتی آتش سوزی شود. خیلی بزرگ بد نیست، اما منجر به افزایش غیر منطقی هزینه سیستم خودمختار می شود. بنابراین، وظیفه خالق آن یافتن یک "میانگین طلایی" است.

بیایید با این واقعیت شروع کنیم که ضخیم ترین هادی ها باید در مدار اتصال باتری به اینورتر نصب شوند (به هر حال، هر چه این بخش کوتاه تر باشد، بهتر است). اینجا جایی است که جریان های زیاد جریان می یابد.

هادی های اتصال پانل ها به اینورتر و همچنین اتصال پانل ها به یکدیگر را می توان با سطح مقطع کوچک انتخاب کرد. ممکن است ولتاژ نسبتاً بالایی در این بخش‌های مدار وجود داشته باشد، اما همیشه جریان کم وجود خواهد داشت.

هلیوس هاوس کاربر FORUMHOUSE

16 میلی متر مربع مورد نیاز نیست و 10 میلی متر مربع مورد نیاز نیست. 4 بیش از حد کافی است. یک سیم "ضخیم" فقط در مدار اینورتر مورد نیاز است؛ سطح مقطع باید مطابق با توان فعلی انتخاب شود.

"ضخیم" و "نازک" مفاهیم انعطاف پذیری هستند، بنابراین بیایید از استانداردها منحرف نشویم.

با توجه به اینکه در حال حاضر استفاده از هادی های آلومینیومی در سیستم های منبع تغذیه خانگی ممنوع است، داده های جدولی برای هادی های مسی با عایق پلی وینیل کلراید یا لاستیکی اعمال می شود.

همچنین هنگام انتخاب هادی ها باید به توصیه های سازندگان اینورترها، کنترلرها و سایر دستگاه های درگیر در سیستم توجه کنید.

قطع کننده های مدار اتوماتیک

در مدار یک نیروگاه خورشیدی، مانند مدار هر منبع برق قدرتمند دیگری، نصب محافظ در برابر اتصال کوتاه ضروری است. اول از همه، قطع کننده های مدار یا فیوز لینک ها باید از کابل های برقی که از باتری ها به اینورتر عبور می کنند محافظت کنند.

لئو 2 کاربر FORUMHOUSE

اگر چیزی در اینورتر کوتاه شود، دور از آتش نیست. یکی از ملزومات سیستم های باتری وجود قطع کننده DC یا فیوز بر روی حداقل یکی از سیم ها و تا حد امکان نزدیک به پایانه های باتری است.

علاوه بر این، حفاظت در مدار باتری و کنترلر قرار می گیرد. همچنین نباید از حمایت از گروه های مصرف کننده خاص (مصرف کنندگان DC، لوازم خانگی و غیره) غافل شوید. اما این در حال حاضر یک قانون برای ساخت هر سیستم منبع تغذیه است.

دستگاه نصب شده بین باتری و کنترلر باید دارای ذخیره جریان ناقص زیاد باشد. به عبارت دیگر، حفاظت نباید به طور تصادفی (در صورت افزایش بار) عمل کند. دلیل: اگر ولتاژ به ورودی کنترلر (از منبع تغذیه) تامین شود، در این لحظه نمی توان باتری را از آن جدا کرد. این ممکن است باعث اختلال در عملکرد دستگاه شود.

روش اتصال

مدار الکتریکی به ترتیب زیر مونتاژ می شود:

1. اتصال کنترلر به باتری
2. اتصال به کنترل پنل خورشیدی
3. اتصال به کنترل کننده گروهی از مصرف کنندگان DC.
4. اتصال اینورتر به باتری.
5. اتصال بار به خروجی اینورتر.

این ترتیب اتصال به محافظت از کنترل کننده و اینورتر در برابر آسیب کمک می کند.

با مراجعه به موضوع مربوطه می توانید از شرکت کنندگان پورتال ما بیاموزید. برای کسانی که به طور جدی علاقه مند هستند، توصیه می کنیم از بخش مفید دیگری که به اشتراک گذاری تجربه در این زمینه اختصاص دارد، بازدید کنند. در پایان، ما ویدیویی را به شما معرفی می کنیم که نحوه صحیح نصب و اتصال پانل های خورشیدی را به شما می گوید.